高速铁路无砟轨道现浇道床混凝土冻融破坏机理及寿命预测

部分严寒地区的高速铁路无砟轨道现浇道床存在冻融粉化的问题。为揭示高速铁路无砟轨道现浇道床混凝土的冻融破坏机理并预测使用寿命,本文基于毛细吸附、静水压和损伤断裂理论,采用有限元分析方法研究现浇道床混凝土的冻融破坏机理。研究发现,孔隙水的冻胀作用是导致现浇道床混凝土表层发生冻融粉化的主要原因,现浇道床混凝土在冻融环境下呈现出由道床的四周及边角向中间区域逐渐剥落粉化的规律。通过分析环境最低温度在-24~-3℃、混凝土的吸水率为0.2%~1.0%时现浇道床的冻融破坏程度,建立无砟轨道现浇道床混凝土的寿命预测模型,预测不同吸水率和不同最低环境温度下现浇道床混凝土的冻融寿命,以期为寒区无砟轨道现浇道床混凝土的抗冻设计提供参考。

生态混凝土研究进展

介绍了生态混凝土的概念、分类以及国内外研究现状,提出了自适应植被混凝土的概念,并阐述了一种利用具有高固土性能的低碱全砂土固结材料、具有微观缺陷结构特征的沸石和宏观缺陷结构特征的珊瑚礁制作自适应植被混凝土的新思路,在此基础上讨论了生态混凝土的意义及其发展趋势。

混凝土电阻率的研究进展

把混凝土作为一种复杂的电化学体系研究其电阻率是近年来混凝土结构性能测试的新方法。总结了混凝土的电学理论,比较了混凝土电阻率检测技术的特点,从原材料、配合比参数以及环境条件3个层次,阐述了影响混凝土电阻率的关键因素,提出了电阻率在混凝土性能表征中的应用,指出了混凝土电阻率研究存在问题及发展趋势。

水粉比对自密实混凝土剪切变形行为的影响

采用RHM-3000ICAR流变仪测试了水粉比对粉体-黏度改性剂(VMA)复合型自密实混凝土(简称自密实混凝土)流变行为的影响,比较分析了Bingham模型、Herschel-Bulkley(H-B)模型及改进Bingham模型对该混凝土流变曲线的适用性.结果表明:坍落扩展度与含气量相当的自密实混凝土,随着水粉比的提高,其屈服应力增大,塑性黏度减小;自密实混凝土剪切变稠程度随着水粉比的提高而降低,当水粉比增大至0.40(质量比)时,其剪切变稠现象完全消失,表现出剪切变稀现象;H-B模型和改进Bingham模型均能很好地描述自密实混凝土剪切变形行为,且改进Bingham模型的c/μ对剪切变形的变化更为敏感.

混凝土结构表面硅烷浸渍处理技术研究进展

混凝土结构硅烷浸渍表面处理技术已经被纳入规范,并广泛应用于以海洋环境为代表的严重腐蚀环境下的混凝土结构。介绍了硅烷浸渍表面处理技术的历史沿革以及硅烷的分类,探讨了硅烷浸渍技术的作用机理,总结了国内外硅烷浸渍处理用硅烷材料的技术要求,从基本功能、基于作用环境功能以及辅助功能3方面提出了硅烷浸渍处理的技术要求,阐述了硅烷浸渍处理技术对混凝土吸水性能、抗氯离子渗透性能、抗冻性能、抗磨性能与抗酸雨性能的影响,提出了混凝土结构表面硅烷浸渍处理技术存在的问题,指出了硅烷浸渍处理技术适用的作用环境。

煤矸石质硅铝基胶凝材料的试验研究

为提高煤矸石的综合利用率,以500℃煅烧的煤矸石为主体原料,附以改性硅酸钠溶液为成岩剂,研制煤矸石质硅铝基胶凝材料.利用煤矸石与矿渣、粉煤灰之间的协同效应在常规条件下制备出强度持续增长(62.10 MPa,3 d;93.15 MPa,90 d)、施工性能良好的胶凝材料.通过X射线衍射、IR和MAS NMR对全煤矸石硅铝基胶凝材料进行研究,煤矸石质硅铝基胶凝材料在水化前后Si,A l价键和配位发生了改变,表征有水化产物生成,进一步验证水化产物有水白云母、C-S-H凝胶和类沸石无定性铝硅酸盐凝胶.根据煤矸石硅铝基胶凝材料的特征提出了原位键合的水化机理.

热处理煤矸石活性评价方法的研究

用X射线光电子能谱(XPS)对热处理煤矸石中Si 2p,A l 2p和O 1s的结合能进行试验研究,发现煤矸石质硅铝基胶凝材料的强度和煤矸石中硅、铝的结合能具有线性关系,煤矸石的硅、铝结合能可以用来表征煤矸石的胶凝特性和活性.热活化煤矸石Si 2p,A l 2p和O 1s的结合能之间具有很好的相关性.基于此提出硅铝质物料活性评价的新方法———用Si,A l表面结合能评价硅铝质物料活性.

混凝土接缝用硅酮嵌缝密封材料研究进展

硅酮嵌缝密封材料具有卓越的耐候性、优异的温度适应性和环境友好性等特点,现已被广泛应用于混凝土结构的接缝处理,特别适用于长线连续浇筑的混凝土接缝。针对现有硅酮嵌缝密封材料技术标准存在差异,在系统分析国内外硅酮嵌缝密封材料技术要求的基础上,提出了混凝土接缝硅酮嵌缝密封材料的性能要求。从跟随性、黏结性和耐久性三方面,提出了实现硅酮嵌缝密封材料高性能化的技术途径,阐述了混凝土接缝硅酮嵌缝密封材料应用现状及存在问题。结合国内外高性能硅酮嵌缝密封材料研究进展,指出了我国高性能硅酮嵌缝密封材料的发展方向。

自密实混凝土力学性能研究

以CRTSⅢ型板式无砟轨道常用粉体-粘度改性剂复合型自密实混凝土为研究对象,系统研究了含气量、胶凝材料、养护温度等对自密实混凝土抗压强度、抗折强度和弹性模量的影响,比较了自密实混凝土与正常振捣混凝土力学性能指标,探讨了自密实混凝土抗折强度和弹性模量与抗压强度之间的关系。结果表明,自密实混凝土抗压强度随含气量的变化规律大致可分为三个区域,当含气量小于3.5%,抗压强度随含气量增加而降低;当含气量在3.5%～6.1%之间,抗压强度变化不大;当含气量大于6.1%时,抗压强度随含气量增加而显著降低;自密实混凝土抗折强度高于正常振捣混凝土,折压比约为0.14;等强度自密实混凝土弹性模量比正常振捣混凝土低,且随着抗压强度增加,两者之间的差距逐渐减小;在养护温度5～30℃范围内,自密实混凝土抗压强度、抗折强度和弹性模量均随养护温度的升高而增大。

自密实混凝土的特点及其在高速铁路中的应用

自密实混凝土是一种具有高工作性能和耐久性能的混凝土,本文介绍了自密实混凝土的定义与历史沿革,根据自密实混凝土高粉体用量、低水胶比、低骨料用量的配合比特点,总结出自密实混凝土原材料敏感性、温度敏感性、施工敏感性以及时间敏感性的特征。结合自密实混凝土在我国高速铁路中的应用,阐述了自密实混凝土在高速铁路中应用存在的问题,指出应在原材料控制、施工组织、人员培训以及标准规范等方面加强管理,以保证自密实混凝土在高速铁路工程中的施工质量。

高速铁路混凝土绿色度评价

以高速铁路建设使用量最大的工程材料高性能混凝土为研究对象,从基于铁路工程作用环境的功能性指标,面向全过程的经济性指标以及考虑资源利用、能源消耗、CO2排放、水污染、粉尘污染、噪声污染的环境性指标,建立高速铁路混凝土绿色度评价指标体系,利用模糊数学和关联分析方法,确定混凝土绿色度评价模型以及绿色度中各评价指标权重,从而量化高速铁路混凝土绿色度。以京沪高速铁路用灰渣混凝土为例进行绿色度评价,结果表明灰渣混凝土为高绿色度混凝土。

石灰石粉作为混凝土矿物掺合料的研究

石灰石粉是指以CaCO3为主要成分、经机械磨细的粉末状材料,石灰石粉已作为水泥混合材被广泛应用于水泥中,并形成了石灰石水泥的相关标准。本文系统阐述了石灰石粉对混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响,分析了不同研究者对石灰石粉混凝土研究结果差异的原因,提出了石灰石粉应与其他矿物掺合料(如矿渣、粉煤灰)复掺的应用技术途径以及混凝土矿物掺合料规模应用过程应注意的问题。

基于激光粒度分析仪的硅灰粒度检测条件研究

以中位径（D50）为评价指标，采用激光粒度分析仪（LSA）研究了硅灰溶液质量浓度、超声分散时间、超声分散频率、分散介质以及激光粒度分析仪测试精度对硅灰粒度检测结果的影。响，并对比研究了激光粒度分析仪与气体吸附BET法测得的硅灰比表面积的相关性．结果表明：高精度激光粒度分析仪（测试范围0．02～2000．00μm）适用于硅灰粒度分布的检测，且具有高度重复性．与乙醇相比，水对硅灰具有更好的分散效果，适宜作为硅灰粒度检测的分散介质．以水为分散介质的硅灰最佳检测质量浓度为5～15g／L．对硅灰溶液超声分散的频率应≥40kHz，最佳分散时间应在10min以上．激光粒度分析仪与气体吸附BET法测得的硅灰比表面积具有一定的相关性，但激光粒度分析仪测得的硅灰比表面积较气体吸附BET法测得的小．

掺碳酸盐掺合料混凝土力学性能研究

研究了石灰石质碳酸盐掺合料对混凝土抗压强度与弹性模量的影响。研究结果表明,碳酸盐掺合料混凝土抗压强度、弹性模量与龄期的自然对数具有很好的线性关系;与矿渣、粉煤灰等掺合料相比,碳酸盐掺合料能够提高混凝土早期的抗压强度和弹模模量,当养护10 d之后,两种混凝土的抗压强度与弹性模量基本相当;养护温度能够显著提高掺碳酸盐掺合料混凝土的早期抗压强度和弹性模量,但提高养护温度对混凝土后期强度发展不利;以不同龄期抗压强度为评价依据,碳酸盐掺合料的掺量宜在15%以内。

氯盐环境下铁路混凝土配合比参数的研究

分析氯离子扩散系数作为氯盐环境下混凝土耐久性评价指标的原因及合理性。系统研究水胶比(0.33、0.38、0.45)、矿物掺和料种类(粉煤灰、磨细矿渣粉、偏高岭土、硅灰)、掺量及含气量等配合比参数对混凝土氯离子渗透性能影响规律;探讨氯盐环境下铁路混凝土配制要求;提出氯盐环境下铁路混凝土配合比参数限值。研究表明:氯盐环境下适当加入矿物掺和料是提高混凝土耐久性的关键技术措施;粉煤灰和矿渣适宜掺量分别为30%～50%、40%～60%;适当引气(含气量为4%～6%)能提高混凝土抗氯离子渗透性能;严重氯盐腐蚀环境下,应采用矿物掺和料复掺技术,且宜添加适量硅灰。

煤矸石胶凝特性的研究

分析了国内外煤矸石的综合利用情况，结合煤矸石矿物特性及其化学组成，提出煤矸石胶凝材料化的3个活性区：即低温脱水活性区、中温自水化活性区以及高温玻璃化活性区．根据煤矸石矿物的结构特性，从矿物结构的继承性、延续性和能量优化耗散规律出发，分析了低温煅烧煤矸石作为水泥混合材降低水泥强度的原因以及煤矸石作为水泥原料的黏土替代材料过程中高耗能的原因．提出了煤矸石利用过程中“系统功最小”原则，并结合煤矸石与胶凝材料之间的双重相似性（大宗性以及组分近似性）成功地研制出黏土质硅铝基胶凝材料．

渗透型表面处理技术对混凝土性能的影响

对比研究了液体硅烷、膏体硅烷以及渗透结晶材料等3种渗透型表面处理技术对混凝土抗压强度、吸水率、氯离子吸收降低率、抗氯离子渗透性以及抗冻性的影响。结果表明:3种渗透型表面处理技术对混凝土抗压强度略有提高,对混凝土吸水率和氯离子吸收降低率显著降低,对混凝土抗氯离子渗透性显著提高,即电通量降低。液体硅烷与膏体硅烷表面处理技术对混凝土性能的改善程度相当,优于渗透结晶材料表面处理技术;硅烷表面处理技术在一定程度上可以改善混凝土的抗冻性。

植被混凝土的研究

分析探讨了植被混凝土的内涵、结构以及国内外研究进展.提出了植被混凝土的发展趋势及其深层次的意义.并对自适应植被混凝土的概念及其设计思路进行阐述,以期促进植被混凝土的广泛研究和应用.

石灰石粉作为混凝土矿物掺合料应用问题的探讨

石灰石粉用作混凝土矿物掺合料还存在一些疑问,通过分析,探讨了石灰石矿物掺合料和人工砂的区别、石灰石粉是否是惰性掺合料、石灰石粉对混凝土力学性能的影响以及石灰石粉对混凝土耐久性能的影响。

高性能混凝土绿色度评价的研究进展

阐述了高性能混凝土绿色度的内涵及特点,建立了面向全过程的混凝土绿色度评价指标体系,介绍了混凝土绿色度的评价方法及其关键技术,在此基础上,探讨了混凝土绿色度研究的意义,提出制订相应规范,并分区域建立混凝土绿色度数据库。